钢筋混凝土加固技术探讨

钢筋混凝土加固技术探讨

作者：赵会平

来源：《城市建设理论研究》2013年第14期

摘要：建筑结构的加固是建筑工程质量安全保障体系中的重要部分。本文介绍了几种常用的钢筋混凝土结构加固方法，并提出了与混凝土结构加固改造配套使用的一些技术，希望可以完善钢筋混凝土结构加固的技术。

关键词：钢筋混凝土；加固技术；加固方法；配套技术 中图分类号： TU528.571 文献标识码： A 文章编号： 引言

钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。而钢筋混凝土是建筑工程中普遍应用的一种材料，它是由两种力学性能完全不同的材料-钢筋和混凝土结合成的整体，因此，钢筋混凝土在建筑中的作用实际上是有两种材料共同发挥的。日常生活中，钢筋和混凝土本来是两种毫无关联的材料。众所周知，钢筋比重较大，能同时承受压力和张力；而混凝土是一种脆性材料，比重小，只能承受其中一种力—压力，不能承受张力。在实际的建筑工程中，不能只使用钢铁，因为造价较高，保暖性能也不行。对于高大的建筑物，地面压力大，而仅有钢铁，是不能完全承受的。但是，如果只使用混凝土的话，造价上便宜很多，但是坚固性能不达标，可能对人们的生命财产造成威胁。既然不安全，人们也不敢居住，这样的建筑物毫无意义。鉴于两种材料的优缺点，建筑工作者把两者巧妙地结合起来，在混凝土中加进钢筋，这样可以扬长避短，既能降低造价，同时坚固耐用，保温性能也好。 一、钢筋混凝土结构常用的加固方法 1.1碳纤维加固法

碳纤维加固是一种新型的结构加固技术。碳纤维材料的抗拉强度高于普通钢筋的10倍，弹性模量是钢筋的数倍，具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。该方法采用同一方向排列的碳纤维织物，在常温下用环氧树脂胶粘贴于混凝土结构表面，利用其紧密粘贴于混凝土结构表面，使二者作为一个新的整体共同受力，从而达到对结构构件的加固补强及改善抗震性能的目的。采用碳纤维加固具有以下优点:

（1）由于碳纤维对混凝土的约束作用，构件受力性能明显得到改善。试验表明:采用碳纤维加固，按通常的粘贴层数(如三层)，梁的抗弯抗剪能力提高在50%以上，柱正截面承载力和延性性能可提高70%。

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（2）碳纤维布质轻且薄，加固后对原结构构件截面、荷载增加均不大，不影响原有建筑使用功能，因此极适合于钢筋混凝土结构的加固。但采用这种加固方法对粘结胶的性能要求较高，目前无论是碳纤维布或是粘结用胶主要还是依赖于国外进口，相应造价也高，如想大面积推广尚存在一定难度。 1.2置换混凝土加固法

置换混凝土加固法是指对原有结构强度低,韧性差的构件材料用强度高,韧性好的混凝土材料置换的方法。该方法适用于对承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的地方进行局部加固。施工工艺简单方便,工期短,占用空间小,不影响使用功能,而且造价比较低,经济合理。采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换部分的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。置换用的混凝土强度等级应比原构件混凝土应提高一级且不应低于C25。混凝土的置换深度,板不应小于40mm,梁、柱采用人工浇筑时,不应小于60mm,采用喷射法施工时,不应小于50mm,置换长度应根据混凝土强度和缺陷的检测及验算结果确定,但对非全长置换的情况其两端应分别延伸不应小于100mm。置换部分应位于构件受压区内,且应根据受力方向将有缺陷混凝土剔除,剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧,不能仅剔除截面的一侧。 1.3有黏结外包型钢加固法

外包钢加固是把型钢(一般为角钢或槽钢)或钢板包于构件的四角或两角的加固方法,外包钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法,采用该方法加固混凝土结构构件时,应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注,把型钢与被加固构件黏结成一整体,以保证型钢架和原构件形成一个整体共同受力。其特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于60e以上高温场所,适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸却又要求大幅度提高混凝土结构承载能力的加固情况。 1.4粘贴纤维增强塑料加固法

外贴纤维加固是用树脂类胶结材料将纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,从而达到对结构构件补强加固和改善结构受力性能的目的。它是一种非常简单且优良的加固补强方法,但要求被加固混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉黏结强度不得低于1.5MPa,除了具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

二、与混凝土结构加固改造配套使用的技术 2.1灌浆、嵌缝封堵技术

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灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。 2.2混凝土表面处理技术

该技术是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。 2.3仿生自愈合技术

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分。如含粘结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。 2.4托换技术

该技术是托梁(或桁架)拆柱(或墙)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称，属于一种综合性技术。由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成，适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。 2.5植筋技术

该技术是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 2.6裂缝修补技术

该技术是根据混凝土裂缝的起因、形状和大小，采用不同的封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术。适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外尚应采用相应的加固措施。

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三、结束语

总之，对于需要加固的建筑物,其加固方案的制定尤为重要,应根据结构物的不同情况制定不同的加固方案。在日常工作中逐渐的完善混凝土加固技术，只有这样加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。 参考文献

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